Tài liệu giảng dạy Cấu trúc dữ liệu - Trường CĐ Kinh tế - Kỹ thuật Vinatex TP. HCM (2020)

Tài liệu giảng dạy Cấu trúc dữ liệu gồm có 6 chương với những nội dung chính như sau: Chương 1: tổng quan về cấu trúc dữ liệu và giải thuật, chương 2: đệ quy và giải thuật đệ quy, chương 3: tìm kiếm, chương 4: các phương pháp sắp xếp cơ bản, chương 5: danh sách, chương 6: cây nhị phân. Mời các bạn cùng tham khảo để biết thêm nội dung chi tiết.

MỤC LỤC

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT 01

I Các tiêu chuẩn danh gia cấu trúc dữ liệu 01

1 Phản ánh đúng thực tế 01

2 Phù hợp với các thao tác trên đó 01

3 Tiết kiệm tài nguyên hệ thống 02

II Kiểu dữ liệu 02

III Kiểu dữ liệu cơ bản 03

IV Các kiểu dữ liệu có cấu trúc 04

1 Kiểu chuỗi ký tự 04

2 Kiểu mảng 05

3 Kiểu Union 06

4 Kiểu mẫu tin (cấu trúc) 07

5 Kiểu con trỏ 12

6 Kiểu tập tin 26

7 Mối quan hệ giữa cấu trúc dữ liệu và giải thuật 37

Bài tập 38

Chương 2: ĐỆ QUY VÀ GIẢI THUẬT ĐỆ QUY 39

I Khái niệm đệ quy 39

II Thuật toán đệ quy và các chương trình đệ quy 39

1 Giải thuật đệ quy 39

2 Các chương trình đệ quy 41

III Các bài toán đệ quy căn bản 46

1 Hàm tính giai thừa 46

2 Dãy số Fibonacci 47

Bài tập 48

Chương 3: TÌM KIẾM 49

I Tìm kiếm tuyến tính 49

1 Giải thuật 50

2 Cài đặt 51

3 Ðánh giá giải thuật 51

II Tìm kiếm nhị phân 51

1 Giải thuật 51

2 Cài đặt 52

3 Ðánh giá giải thuật 53

Bài tập 54

Chương 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẮP XẾP CƠ BẢN 55

I Định nghĩa bài toán sắp xếp 55

II Phương pháp chọn (Selection Sort) 55

1 Giải thuật 55

2 Ví dụ 56

3 Cài đặt 57

4 Ðánh giá giải thuật 57

III Phương pháp chèn (Insertion Sort) 58

1 Giải thuật 58

2 Ví dụ 59

3 Cài đặt 59

4 Đánh giá giải thuật 60

III Phương pháp đổi chỗ (Interchange Sort) 61

1 Giải thuật 61

2 Ví dụ 61

3 Cài đặt 64

4 Ðánh giá giải thuật 64

IV Phương pháp nổi bọt (Bubble Sort) 65

1 Giải thuật 65

2 Ví dụ 65

3 Cài đặt 67

4 Ðánh giá giải thuậ 68

V Phương pháp sắp xếp nhanh Quick Sort 68

1 Giải thuật phân hoạch dãy al, al+1, , ar thành 2 dãy con 69

2 Giải thuật phân hoạch dãy sắp xếp dãy al, al+1, , ar 69

3 Cài đặt 71

4 Ðánh giá giải thuật 72

Bài tập 72

Chương 5: DANH SÁCH 74

I Danh sách liên kết (Xâu liên kết ) 74

1 Định nghiã 74

2 Biểu diễn Xâu liên kết 74

II Danh sách liên kết đơn (Xâu đơn) 75

1 Khai báo xâu liên kết đơn 75

2 Các thao tác trên xâu liên kết đơn 76

3 Loại bỏ một phần tủ trong xâu 81

2 Duyệt xâu 85

3 Sắp thứ tự Xâu 85

4 Thuật Toán QuickSort 86

III Ngăn xếp – stack 87

1 Định nghiã 87

2 Cài đặt ngăn xếp bằng xâu đơn 88

3 Cài đặt ngăn xếp bằng mảng và các thao tác 90

4 Ứng dụng ngăn xếp trong xử lý biểu thức hậu tố 91

IV Hàng đợi – Queue 94

1 Khái niệm 94

2 Cài đặt hàng đợi bằng xâu liên kết 95

3 Cài đặt hàng đợi bằng mảng 96

Bài tập 99

Chương 6: CÂY NHỊ PHÂN 102

I Định nghĩa và các khái niệm cơ bản 102

1 Định nghĩa cây 102

2 Các khái niệm khác 102

II Cây nhị phân 104

1 Định nghĩa 104

2 Vài tính chất của cây nhị phân 104

3 Biểu diễn cây nhị phân 104

III Duyệt cây nhị phân 106

1 Định nghĩa 106

2 Các thuật toán duyệt cây nhị phân 106

3 Cài đặt thuật toán duyệt qua cây nhị phân LNR 107

4 Cài đặt cây nhị phân 109

III Cây tìm kiếm nhị phân (Binary Search Trees) 112

1 Định nghĩa 112

2 Cài đặt cây tìm kiếm nhị phân 113

3 Tìm kiếm một phần tử trên cây BST 113

4 Chèn một phần tử vào cây BST, xây dựng cây BST 115

5 Phương pháp sắp xếp bằng cây BST 118

6 Xóa một phần tử khỏi cây BST, hủy cây nhị phân 118

Bài tập 122

Chương I:

TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT

Chương này trình bày về tổng quan về cấu trúc dữ liệu và giải thuật, các tiêu chuẩn danh gia cấu trúc dữ liệu ,phản ánh đúng thực tếp, phù hợp với các thao tác trên

đó, tiết kiệm tài nguyên hệ thống Kiểu dữ liệu, kiểu dữ liệu cơ bản, các kiểu dữ liệu có cấu trúc, kiểu chuỗi ký tự, kiểu mảng, kiểu union, kiểu mẫu tin (cấu trúc), kiểu con trỏ, kiểu tập tin, mối quan hệ giữa cấu trúc dữ liệu và giải thuật

I KHÁI NIỆM THUẬT GIẢI VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỘ PHỨC TẠP CỦA GIẢI

THUẬT

1 Khái niệm thuật giải

1.1 Thuật giải

Tập các bước có thể tính toán được để đạt được kết quả mong muốn Khi đã có

mô hình thích hợp cho một bài toán ta cần cố gắng tìm cách giải quyết bài toán trong

mô hình đó Khởi đầu là tìm một giải thuật, đó là một chuỗi hữu hạn các chỉ thị (instruction) mà mỗi chỉ thị có một ý nghĩa rõ ràng và thực hiện được trong một lượng thời gian hữu hạn

Knuth (1973) định nghĩa giải thuật là một chuỗi hữu hạn các thao tác để giải một bài toán nào đó Các tính chất quan trọng của giải thuật là:

- Hữu hạn (finiteness): giải thuật phải luôn luôn kết thúc sau một số hữu hạn

bước

- Xác định (definiteness): mỗi bước của giải thuật phải được xác định rõ ràng và

phải được thực hiện chính xác, nhất quán

- Hiệu quả (effectiveness): các thao tác trong giải thuật phải được thực hiện trong

một lượng thời gian hữu hạn

Mỗi thuật toán có một dữ liệu vào (Input) và một dữ liệu ra (Output);

Nói tóm lại, một giải thuật phải giải quyết xong công việc khi ta cho dữ liệu vào

Có nhiều cách để thể hiện giải thuật: dùng lời, dùng lưu đồ, Và một lối dùng rất phổ biến là dùng ngôn ngữ giả, đó là sự kết hợp của ngôn ngữ tự nhiên và các cấu trúc của ngôn ngữ lập trình

B6: Quay lại B3

B7: Tổng cần tìm là S

1.2 Đặc trưng của thuật giải

- Tính đúng đắn: Thuật toán cần phải đảm bảo cho một kết quả đúng sau khi thực hiện đối với các bộ dữ liệu đầu vào Đây có thể nói là đặc trưng quan trọng nhất đối với một thuật toán: Thuật toán cần phải đảm bảo sẽ dừng sau một số hữu hạn bước

- Tính xác định: Các bước của thuật toán phải được phát biểu rõ ràng, cụ thể, tránh gây nhập nhằng hoặc nhầm lẫn đối với người đọc và hiểu, cài đặt thuật toán

- Tính hiệu quả: Thuật toán được xem là hiệu quả nếu như nó có khả năng giải quyết hiệu quả bài toán đặt ra trong thời gian hoặc các điều kiện cho phép trên thực tế đáp ứng được yêu cầu của người dùng

- Tính phổ quát: Thuật toán được gọi là có tính phố quát (phổ biến) nếu nó có thể giải quyết được một lớp các bài toán tương tự

1.3 Biểu diễn thuật giải

- Cách 1: Mô tả các bước thực hiện của thuật giải

- Cách 2: Sử dụng sơ đồ giải thuật

Ví dụ: mô tả thuật toán giải phương trình bậc nhất ax+b=0 (a,b là các số thực)

Cách 1: Mô tả các bước thực hiện của thuật toán

Cách 2: Sử dụng sơ đồ giải thuật

Sử dụng các ký hiệu hình khối cơ bản để tạo thành một mô tả mang tính hình thức

Hình 3.1 ký hiệu hình khối cơ bản

Hình 3.2 Sơ đồ giải thuật

2 Đánh giá độ phức tạp của giải thuật

2.1 Các tiêu chuẩn đánh giá cấu trúc dữ liệu

Để đánh giá một cấu trúc dữ liệu chúng ta thường dựa vào một số tiêu chí sau:

- Cấu trúc dữ liệu phải tiết kiệm tài nguyên (bộ nhớ trong),

- Cấu trúc dữ liệu phải phản ảnh đúng thực tế của bài toán,

- Cấu trúc dữ liệu phải dễ dàng trong việc thao tác dữ liệu

2.2 Đánh giá độ phức tạp của thuật giải

Việc đánh giá độ phức tạp của một thuật toán quả không dễ dàng chút nào Ở dây, chúng ta chỉ muốn ước lượng thời gian thực hiện thuận toán T(n) để có thể có sự

so sánh tương đối giữa các thuật toán với nhau Trong thực tế, thời gian thực hiện một thuật toán còn phụ thuộc rất nhiều vào các điều kiện khác như cấu tạo của máy tính,

dữ liệu đưa vào, …, ở đây chúng ta chỉ xem xét trên mức độ của lượng dữ liệu đưa vào ban đầu cho thuật toán thực hiện

Để ước lượng thời gian thực hiện thuật toán chúng ta có thể xem xét thời gian thực hiện thuật toán trong hai trường hợp:

- Trong trường hợp tốt nhất: Tmin

- Trong trường hợp xấu nhất: Tmax

Từ đó chúng ta có thể ước lượng thời gian thực hiện trung bình của thuật toán:

- Thông thường số các phép tính được thực hiện phụ thuộc vào cỡ của bài toán,tức

là độ lớn của đầu vào

- Vì thế độ phức tạp thuật toán là một hàm phụ thuộc đầu vào

- Tuy nhiên, không cần biết chính xác hàm này mà chỉ cần biết một ước lượng

- Nếu i < n, quay lại bước 2

- Ngược lại, dừng thuật toán

Số phép gán của thuật toán là bao nhiêu?

• Số phép so sánh là bao nhiêu?

- Gán: f(2n + 2), So sánh: f(n)  Độ phức tạp: O(n)

Ví dụ: Thuật toán tính tổng các số từ 1 đến n

s=0;

for(i= 1; i<=n; i++)

s=s+i;

Sử dụng quy tắc cộng: O(1)+O(n)  Độ phức tạp: O(n)

Ví dụ: Xác định độ phức tạp của thuật toán sau:

for (i= 1;i<=n;i++)

// lệnh1

for (j= 1;j<=m;j++)

// lệnh 2

 Độ phức tạp: O(max(n,m))

Ví dụ: Xác định độ phức tạp của thuật toán sau:

for(i=1; i<=n; i++)

for (j=1; j<=n; j++)

//Lệnh thực hiện

Sử dụng quy tắc nhân: O(n)*O(n)  Độ phức tạp: O(n2)

2.3 Các độ phức tạp thường gặp

Độ phức tạp hằng số: O(1) – thời gian chạy không phụ thuộc vào độ lớn đầu vào

- Độ phức tạp tuyến tính: O(n) – thời gian chạy tỉ lệ thuận với độ lớn đầu vào

- Độ phức tạp logarit: O(logn)

- Độ phức tạp đa thức: O(P(n)), với P là đa thức có bậc từ 2 trở lên

- Độ phức tạp hàm mũ: O(2n)

II CÁC KIỂU DỮ LIỆU CƠ BẢN

1 Định nghĩa kiểu dữ liệu

Kiểu dữ liệu T được xác định bởi một bộ < V, O > , với :

V (Value): tập các giá trị hợp lệ mà một đối tượng kiểu T có thể lưu trữ

O (Operation): tập các thao tác xử lý có thể thi hành trên đối tượng kiểu T

Ví du: Giả sử có kiểu dữ liệu mẫu tự = < Vc , Oc > với

Vc = { a-z,A-Z}

Oc= { lấy mã ASCII của ký tự, biến đổi ký tự thường thành ký tự hoa…}

Giả sử có kiểu dữ liệu số nguyên = < Vi, Oi > với

Vi = { -32768 32767} Oi= { +, -, *, /, %}

Như vậy, muốn sử dụng một kiểu dữ liệu cần nắm vững cả nội dung dữ liệu được phép lưu trữ và các xử lý tác động trên đó

Các thuộc tính của 1 kiểu dữ liệu bao gồm:

* Tên kiểu dữ liệu

* Miền giá trị

* Kích thước lưu trữ

* Tập các toán tử tác động lên kiểu dữ liệu

2 Các kiểu dữ liệu cơ bản

Các loại dữ liệu cơ bản thường là các loại dữ liệu đơn giản, không có cấu trúc như số nguyên, số thực, các ký tự, các giá trị logic Các loại dữ liệu này, do tính thông dụng và đơn giản của mình, thường được các ngôn ngữ lập trình (NNLT) cấp cao xây dựng sẵn như một thành phần của ngôn ngữ để giảm nhẹ công việc cho người lập trình Chính vì vậy đôi khi người ta còn gọi chúng là các kiểu dữ liệu định sẵn

Thông thường, các kiểu dữ liệu cơ bản bao gồm:

Kiểu có thứ tự rời rạc: số nguyên, ký tự, logic, liệt kê, miền con …

Kiểu không rời rạc: số thực

Tùy ngôn ngữ lập trình, các kiểu dữ liệu định nghĩa sẵn có thể khác nhau đôi chút Với ngôn ngữ C, các kiểu dữ liệu này chỉ gồm số nguyên, số thực, ký tự Và theo quan điểm của C, kiểu ký tự thực chất cũng là kiểu số nguyên về mặt lưu trữ, chỉ khác

về cách sử dụng Ngoài ra, giá trị logic ĐÚNG (TRUE) và giá trị logic SAI (FALSE) được biểu diễn trong C như là các giá trị nguyên khác zero và zero

Các kiểu dữ liệu định sẵn trong C gồm các kiểu sau:

Char 01 byte -128 đến 127

Có thể dùng như số nguyên

1 byte có dấu hoặc kiểu ký

tự Unsign char 01 byte 0 đến 255 Số nguyên 1 byte không dấu Int 02 byte -32738 đến 32767 Số nguyên 2 byte

Unsign int 02 byte 0 đến 65535 Có thể gọi tắt là unsign

Long 04 byte -232 đến 231 -1

Unsign long 04 byte 0 đến 232-1

Float 04 byte 3.4E-38 đến 3.4E38

Giới hạn chỉ trị tuyệt đối.Các giá trị < 3.4E-38 được coi = 0 Tuy nhiên kiểu float chỉ có 7 chữ số có nghĩa

Double 08 byte 1.7E-308 đến 1.7E308

Long double 10 byte 3.4E-4932 đến 1.1E4932

Như vậy, trong C xét cho cùng chỉ có 2 loại dữ liệu cơ bản là số nguyên và số thực Tức là chỉ có dữ liệu số Hơn nữa các số nguyên trong C có thể được thể hiện trong

3 hệ cơ số là hệ thập phân, hệ thập lục phân và hệ bát phân

Các kiểu cơ sở rất đơn giản và không thể hiện rõ sự tổ chức dữ liệu trong một cấu trúc, thường chỉ được sử dụng làm nền để xây dựng các kiểu dữ liệu phức tạp khác

III CÁC KIỂU DỮ LIỆU TRỪU TƯỢNG

1 Khái niệm trừu tượng hóa

Trong tin học, trừu tượng hóa nghĩa là đơn giản hóa, làm cho nó sáng sủa hơn và

dễ hiểu hơn Cụ thể trừu tượng hóa là che đi những chi tiết, làm nổi bật cái tổng thể Trừu tượng hóa có thể thực hiện trên hai khía cạnh là trừu tượng hóa dữ liệu và trừu tượng hóa chương trình

2 Trừu tượng hóa chương trình

Trừu tượng hóa chương trình là sự định nghĩa các chương trình con để tạo ra các phép toán trừu tượng (sự tổng quát hóa của các phép toán nguyên thủy) Chẳng hạn ta có thể tạo ra một chương trình con Matrix_Mult để thực hiện phép toán nhân hai ma trận Sau khi Matrix_mult đã được tạo ra, ta có thể dùng nó như một phép toán nguyên thủy (chẳng hạn phép cộng hai số)

Trừu tượng hóa chương trình cho phép phân chia chương trình thành các chương trình con Sự phân chia này sẽ che dấu tất cả các lệnh cài đặt chi tiết trong các chương trình con

Ở cấp độ chương trình chính, ta chỉ thấy lời gọi các chương trình con và điều này được gọi là sự bao gói

Ví dụ như một chương trình quản lý sinh viên được viết bằng trừu tượng hóa có thể là:

Còn Lop là một biến thuộc kiểu dữ liệu trừu tượng mà ta sẽ xét sau

3 Trừu tượng hóa dữ liệu

Trừu tượng hóa dữ liệu là định nghĩa các kiểu dữ liệu trừu tượng

Một kiểu dữ liệu trừu tượng là một mô hình toán học cùng với một tập hợp các phép toán (operator) trừu tượng được định nghĩa trên mô hình đó Ví dụ tập hợp

số nguyên cùng với các phép toán hợp, giao, hiệu là một kiểu dữ liệu trừu tượng

Trong một kiểu dữ liệu trừu tượng các phép toán có thể thực hiện trên các đối tượng (toán hạng) không chỉ thuộc kiểu dữ liệu trừu tượng đó, cũng như kết quả không nhất thiết phải thuộc kiểu dữ liệu trừu tượng Tuy nhiên phải có ít nhất một toán hạng hoặc kết quả phải thuộc kiểu dữ liệu trừu tượng đang xét

Kiểu dữ liệu trừu tượng là sự tổng quát hoá của các kiểu dữ liệu nguyên thuỷ

Để minh hoạ ta có thể xét bản phác thảo cuối cùng của thủ tục GREEDY Ta đã dùng một danh sách (LIST) các số nguyên và các phép toán trên danh sách newclr là:

- Tạo một danh sách rỗng

- Lấy phần tử đầu tiên trong danh sách và trả về giá trị null nếu danh sách rỗng

- Lấy phần tử kế tiếp trong danh sách và trả về giá trị null nếu không còn phần tử kế tiếp

- Thêm một số nguyên vào danh sách

Nếu chúng ta viết các chương trình con thực hiện các phép toán này, thì ta dễ dàng thay các mệnh đề hình thức trong giải thuật bằng các câu lệnh đơn giản

Điều này cho thấy sự thuận lợi của kiểu dữ liệu trừu tượng, đó là ta có thể định nghĩa một kiểu dữ liệu tuỳ ý cùng với các phép toán cần thiết trên nó rồi chúng ta dùng như là các đối tượng nguyên thuỷ Hơn nữa chúng ta có thể cài đặt một kiểu dữ liệu trừu tượng bằng bất kỳ cách nào, chương trình dùng chúng cũng không thay đổi, chỉ có các chương trình con biểu diễn cho các phép toán của kiểu dữ liệu trừu tượng là thay đổi

Cài đặt kiểu dữ liệu trừu tượng là sự thể hiện các phép toán mong muốn (các phép toán trừu tượng) thành các câu lệnh của ngôn ngữ lập trình, bao gồm các khai báo thích hợp và các thủ tục thực hiện các phép toán trừu tượng Để cài đặt ta chọn một cấu trúc

dữ liệu thích hợp có trong ngôn ngữ lập trình hoặc là một cấu trúc dữ liệu phức hợp được xây dựng lên từ các kiểu dữ liệu cơ bản của ngôn ngữ lập trình

IV CÁC CẤU TRÚC DỮ LIỆU CƠ BẢN

Tuy nhiên trong nhiều trường hợp, chỉ với các kiểu dữ liệu cơ sở không đủ để phản ánh tự nhiên và đầy đủ bản chất của sự vật thực tế, dẫn đến nhu cầu phải xây dựng các kiểu dữ liệu mới dựa trên việc tổ chức, liên kết các thành phần dữ liệu có kiểu dữ liệu đã được định nghĩa Những kiểu dữ liệu được xây dựng như thế gọi là kiểu dữ liệu

xử lý trên kiểu dữ liệu này Các hàm này được đặt trong thư viện string.lib của C

Chuỗi ký tự trong C được cấu trúc như một chuỗi liên tiếp các ký tự kết thúc bằng ký tự \0 có mã ASCII bằng 0 (NULL character) Như vậy, giới hạn chiều dài của một chuỗi ký tự trong C là 1 Segment (tối đa chứa 65535 ký tự), ký tự đầu tiên được đánh số là ký tự thứ 0

Ta có thể khai báo một chuỗi ký tự theo một số cách sau đây:

char S[10]; //Khai báo một chuỗi ký tự S có chiều dài

// tối đa 10 (kể cả kí tự kết thúc)

char S[]="ABC"; // Khai báo một chuỗi ký tự S có chiều

// dài bằng chiều dài của chuỗi "ABC"

// và giá trị khởi đầu của S là "ABC"

char *S ="ABC"; //Giống cách khai báo trên

Trong ví dụ trên ta cũng thấy được một hằng chuỗi ký tự được thể hiện bằng một chuỗi ký tự đặt trong cặp ngoặc kép “”

Các thao tác trên chuỗi ký tự rất đa dạng Sau đây là một số thao tác thông dụng:

 So sánh 2 chuỗi: strcmp

 Sao chép chuỗi: strcpy

 Độ dài chuỗi: strlen

 Kiểm tra 1 chuỗi nằm trong chuỗi kia: strstr

 Cắt 1 từ ra khỏi 1 chuỗi: strtok

 Đổi 1 số ra chuỗi: itoa

 Đổi 1 chuỗi ra số: atoi, atof,

Một điều đáng lưu ý là mảng 2 chiều có thể coi là mảng một chiều trong đó mỗi phần tử của nó là 1 mảng một chiều Tương tự như vậy, một mảng n chiều có thể coi là mảng 1 chiều trong đó mỗi phần tử là 1 mảng n-1 chiều

Mảng 1 chiều được khai báo như sau:

<Kiểu dữ liệu> <Tên biến>[<Số phần tử>];

Ví dụ: để khai báo một biến có tên a là một mảng nguyên 1 chiều có tối đa 100

phần tử ta phải khai báo như sau:

Như ta thấy, ta không cần chỉ ra số lượng phần tử cụ thể trong khai báo Trình biên dịch của C sẽ tự động làm việc này cho chúng ta

Tương tự ta có thể khai báo một mảng 2 chiều hay nhiều chiều theo cú pháp sau:

<Kiểu dữ liệu> <Tên biến>[<Số phần tử1>][<Số phần tử2>] ;

(mảng a sẽ có kích thước là 3x5)

3 Kiểu Union

Kiểu union là một dạng cấu trúc dữ liệu đặc biệt của ngôn ngữ C Nó rất giống với kiểu struct Chỉ khác một điều, trong kiểu union, các trường được phép dùng chung một vùng nhớ Hay nói cách khác, cùng một vùng nhớ ta có thể truy xuất dưới các dạng khác nhau

Khai báo tổng quát của kiểu union như sau:

typedef union <tên kiểu union>

Ví dụ, ta có thể định nghĩa kiểu số sau:

typedef union tagNumber

n.l = 0xfd03;

thì giá trị của n.i cũng bị thay đổi (n.i sẽ bằng 3);

Việc dùng kiểu union rất có lợi khi cần khai báo các cấu trúc dữ liệu mà nội dung của nó thay đổi tùy trạng thái Ví dụ để mô tả các thông tin về một con người ta

có thể khai báo một kiểu dữ liệu như sau:

struct tag Nguoi

Tùy theo người mà ta đang xét là nam hay nữ ta sẽ truy xuất thông tin qua trường

có tên tenVo hay tenChong

4 Kiểu mẫu tin (cấu trúc)

Nếu kiểu dữ liệu mảng là kiểu dữ liệu trong đó mỗi phần tử của nó là một tập hợp có thứ tự các giá trị có cùng cấu trúc được lưu trữ liên tiếp nhau trong bộ nhớ thì

mẫu tin là kiểu dữ liệu mà trong đó mỗi phần tử của nó là tập hợp các giá trị có thể

khác cấu trúc Kiểu mẫu tin cho phép chúng ta mô tả các đối tượng có cấu trúc phức

tạp

Khai báo tổng quát của kiểu struct như sau:

typedef struct <tên kiểu struct>

{

<KDL> <tên trường>;

<KDL> <tên trường>;

… }[<Name>];

Ví dụ để mô tả các thông tin về một con người ta có thể khai báo một kiểu dữ

liệu như sau:

struct tag Nguoi

{

o Truy xuất đến 1 thành phần của biến cấu trúc:

Tên biến.tên thành phần

Trong C, địa chỉ của một thành phần trong biến cấu trúc được xác định bởi

phép toán lấy địa chỉ: &tên biến.tên thành phần

* Đối của hàm có thể là:

- Biến mẫu tin: khi đó tham số thực tương ứng là một giá trị mẫu tin

- Tham chiếu mẫu tin: khi đó tham số thực tương ứng là một giá trị mẫu tin

- Con trỏ mẫu tin: khi đó tham số thực là địa chỉ của biến cấu trúc

* Hàm có thể trả về:

- Giá trị mẫu tin: nguoi tênhàm( )

- Con trỏ mẫu tin: nguoi *tênhàm( )

Ví dụ: Nhập và in danh sách thí sinh theo thứ tự tên và họ

printf ("\nNhap ho so cho thi sinh: %3d",hs.sbd);

printf ("\nHo : "); gets(hs.ho);

if (hs.ho[0]=='\0') break;

printf ("Ten: "); gets(hs.ten);

printf ("Ngay sinh: ");

scanf ("%d/%d/%d%*c",&hs.ngaysinh.ngay,&hs.ngaysinh.thang,

&hs.ngaysinh.nam);

printf ("Diem Toan: "); scanf("%f%*c",&hs.toan);

printf ("Diem Ly: "); scanf("%f%*c",&hs.ly);

printf ("Diem Hoa: "); scanf("%f%*c",&hs.hoa);

printf ("Phong thi: "); scanf("%d%*c",&hs.phongthi);

for (i=0; i<n; i++)

if ( sbd == ts[i].sbd) return ts[i];

Các biến chúng ta đã biết và sử dụng trước đây đều là biến có kích thước và kiểu

dữ liệu xác định Người ta gọi các biến kiểu này là biến tĩnh Khi khai báo biến tĩnh, một lượng ô nhớ cho các biến này sẽ được cấp phát mà không cần biết trong quá trình thực

thi chương trình có sử dụng hết lượng ô nhớ này hay không Mặt khác, các biến tĩnh dạng này sẽ tồn tại trong suốt thời gian thực thi chương trình dù có những biến mà chương trình chỉ sử dụng 1 lần rồi bỏ

Một số hạn chế có thể gặp phải khi sử dụng các biến tĩnh:

- Cấp phát ô nhớ dư, gây ra lãng phí ô nhớ

- Cấp phát ô nhớ thiếu, chương trình thực thi bị lỗi

Để tránh những hạn chế trên, ngôn ngữ C cung cấp cho ta một loại biến đặc biệt gọi là biến động với các đặc điểm sau:

- Chỉ phát sinh trong quá trình thực hiện chương trình chứ không phát sinh lúc bắt đầu chương trình

- Khi chạy chương trình, kích thước của biến, vùng nhớ và địa chỉ vùng nhớ được cấp phát cho biến có thể thay đổi

- Sau khi sử dụng xong có thể giải phóng để tiết kiệm chỗ trong bộ nhớ

Tuy nhiên các biến động không có địa chỉ nhất định nên ta không thể truy cập đến chúng được Vì thế, ngôn ngữ C lại cung cấp cho ta một loại biến đặc biệt nữa để khắc phục tình trạng này, đó là biến con trỏ (pointer) với các đặc điểm:

- Biến con trỏ không chứa dữ liệu mà chỉ chứa địa chỉ của dữ liệu hay chứa địa chỉ của ô nhớ chứa dữ liệu

- Kích thước của biến con trỏ không phụ thuộc vào kiểu dữ liệu, luôn có kích thước cố định là 2 byte

5.2 Khai báo và sử dụng biến con trỏ

5.1.1 Khai báo biến con trỏ

Cú pháp: <Kiểu> * <Tên con trỏ>

Ý nghĩa: Khai báo một biến có tên là Tên con trỏ dùng để chứa địa chỉ của các

biến có kiểu Kiểu

Ví dụ 1: Khai báo 2 biến a,b có kiểu int và 2 biến pa, pb là 2 biến con trỏ kiểu int

5.1.2 Các thao tác trên con trỏ

a/ Gán địa chỉ của biến cho biến con trỏ

Toán tử & dùng để định vị con trỏ đến địa chỉ của một biến đang làm việc

Cú pháp: <Tên biến con trỏ> = & <Tên biến>

Giải thích: Ta gán địa chỉ của biến Tên biến cho con trỏ Tên biến con trỏ

Ví dụ: Gán địa chỉ của biến a cho con trỏ pa, gán địa chỉ của biến b cho con trỏ

pb

pa=&a; pb=&b;

Lúc này, hình ảnh của các biến trong bộ nhớ được mô tả:

Lưu ý:

Khi gán địa chỉ của biến tĩnh cho con trỏ cần phải lưu ý kiểu dữ liệu của chúng

Ví dụ sau đây không đúng do không tương thích kiểu:

b/ Nội dung của ô nhớ con trỏ chỉ tới

Để truy cập đến nội dung của ô nhớ mà con trỏ chỉ tới, ta sử dụng cú pháp:

*<Tên biến con trỏ>

Với cách truy cập này thì *<Tên biến con trỏ> có thể coi là một biến có kiểu

được mô tả trong phần khai báo biến con trỏ

Ví dụ: Ví dụ sau đây cho phép khai báo, gán địa chỉ cũng như lấy nội dung vùng

nhớ của biến con trỏ:

int x=100;

int *ptr;

ptr=&x;

int y= *ptr;

Lưu ý: Khi gán địa chỉ của một biến cho một biến con trỏ, mọi sự thay đổi trên

nội dung ô nhớ con trỏ chỉ tới sẽ làm giá trị của biến thay đổi theo (thực chất nội dung

ô nhớ và biến chỉ là một)

Ví dụ: Đoạn chương trình sau thấy rõ sự thay đổi này :

# include <stdio.h>

# include <conio.h>

printf ("\nNoi dung cua o nho con tro pa tro toi=%d",*pa);

printf ("\nNoi dung cua o nho con tro pb tro toi=%d ",*pb);

*pa = 20; /* Thay đổi giá trị của *pa*/

*pb = 20; /* Thay đổi giá trị của *pb*/

printf ("\nGia tri moi cua bien a=%d \n

Gia tri moi cua bien b=%d ",a,b); /* a, b thay đổi theo*/

getch ();

return 0;

}

Kết quả thực hiện chương trình:

c/ Cấp phát vùng nhớ cho biến con trỏ

Trước khi sử dụng biến con trỏ, ta nên cấp phát vùng nhớ cho biến con trỏ này quản lý địa chỉ Việc cấp phát được thực hiện nhờ các hàm malloc(), calloc() trong thư viện alloc.h

Cú pháp các hàm:

void *malloc (size_t size): Cấp phát vùng nhớ có kích thước là size

void *calloc (size_t nitems, size_t size): Cấp phát vùng nhớ có kích thước là

pb = (int*) calloc (10, sizeof (int)); /* Cấp phát vùng nhớ có thể chứa được 10 số nguyên*/

Lúc này hình ảnh trong bộ nhớ như sau:

Lưu ý: Khi sử dụng hàm malloc() hay calloc(), ta phải ép kiểu vì nguyên mẫu các hàm

này trả về con trỏ kiểu void

d/ Cấp phát lại vùng nhớ cho biến con trỏ

Trong quá trình thao tác trên biến con trỏ, nếu ta cần cấp phát thêm vùng nhớ có kích thước lớn hơn vùng nhớ đã cấp phát, ta sử dụng hàm realloc()

Cú pháp: void *realloc(void *block, size_t size)

pa=(int*)malloc(sizeof(int)); /*Cấp phát vùng nhớ có kích thước 2 byte*/

pa = realloc(pa, 6); /* Cấp phát lại vùng nhớ có kích thước 6 byte*/

e/ Giải phóng vùng nhớ cho biến con trỏ

Một vùng nhớ đã cấp phát cho biến con trỏ, khi không còn sử dụng nữa, ta sẽ thu hồi lại vùng nhớ này nhờ hàm free()

Cú pháp: void free(void *block)

Ý nghĩa: Giải phóng vùng nhớ được quản lý bởi con trỏ block

Ví dụ: Ở ví dụ trên, sau khi thực hiện xong, ta giải phóng vùng nhớ cho 2 biến con

trỏ pa & pb:

free(pa);

free(pb);

5.1.3 Một số phép toán trên con trỏ

a/ Phép gán con trỏ: Hai con trỏ cùng kiểu có thể gán cho nhau

(<Kiểu kết quả>*)<Tên con trỏ>

Chẳng hạn, ví dụ trên được viết lại:

int a, *p, *a ; float *f;

a = 5 ; p = &a ; q = p ; /* đúng */

f = (float*)p; /* Đúng nhờ ép kiểu*/

b/ Cộng, trừ con trỏ với một số nguyên

Ta có thể cộng (+), trừ (-) 1 con trỏ với 1 số nguyên N nào đó; kết quả trả về là 1 con trỏ Con trỏ này chỉ đến vùng nhớ cách vùng nhớ của con trỏ hiện tại N phần tử

Ví dụ: Cho đoạn chương trình sau:

Lúc này hình ảnh của pa, pb, pc như sau:

c/ Con trỏ NULL: là con trỏ không chứa địa chỉ nào cả Ta có thể gán giá trị NULL cho

1 con trỏ có kiểu bất kỳ

d/ Lưu ý:

- Ta không thể cộng 2 con trỏ với nhau

Phép trừ 2 con trỏ cùng kiểu sẽ trả về 1 giá trị nguyên (int) Đây chính là khoảng

cách (số phần tử) giữa 2 con trỏ đó Chẳng hạn, trong ví dụ trên pc-pa=4

5.3.1 Con trỏ và mảng 1 chiều

Giữa mảng và con trỏ có một sự liên hệ rất chặt chẽ Những phần tử của mảng có thể được xác định bằng chỉ số trong mảng, bên cạnh đó chúng cũng có thể được xác lập qua biến con trỏ

a/ Truy cập các phần tử mảng theo dạng con trỏ

Ta có các quy tắc sau:

& <Tên mảng> [0] tương đương với <Tên mảng>

& <Tên mảng> [<Vị trí>] tương đương với <Tên mảng> + <Vị trí>

<Tên mảng> [<Vị trí>] tương đương với *(<Tên mảng> + <Vị trí>)

Ví dụ: Cho 1 mảng 1 chiều các số nguyên a có 5 phần tử, truy cập các phần tử theo

kiểu mảng và theo kiểu con trỏ

# include <stdio.h>

printf ("So phan tu N= ");scanf("%d",&N);

NhapMang (a,N); /* NhapContro(a,N)*/

printf ("Truy cap theo kieu mang: ");

b/ Truy xuất từng phần tử đang được quản lý bởi con trỏ theo dạng mảng

<Tên biến> [<Vị trí>] tương đương với *(<Tên biến> + <Vị trí>)

&<Tên biến> [<Vị trí>] tương đương với (<Tên biến> + <Vị trí>)

Trong đó <Tên biến> là biến con trỏ, <Vị trí> là 1 biểu thức số nguyên

Ví dụ: Giả sử có khai báo:

c/ Con trỏ chỉ đến phần tử mảng

Giả sử con trỏ ptr chỉ đến phần tử a[i] nào đó của mảng a thì:

ptr + j chỉ đến phần tử thứ j sau a[i], tức a[i+j]

ptr - j chỉ đến phần tử đứng trước a[i], tức a[i-j]

Ví dụ: Giả sử có 1 mảng mang_int, cho con trỏ contro_int chỉ đến phần tử thứ 5 trong

mảng In ra các phần tử của contro_int & mang_int

Ta có thể sử dụng con trỏ thay cho mảng nhiều chiều như sau:

Giả sử ta có mảng 2 chiều và biến con trỏ như sau:

int a[n][m];

int *contro_int;

Thực hiện phép gán contro_int=a;

Khi đó phần tử a[0][0] được quản lý bởi contro_int;

a[0][1] được quản lý bởi contro_int+1;

a[0][2] được quản lý bởi contro_int+2;

a[1][0] được quản lý bởi contro_int+m;

a[1][1] được quản lý bởi contro_int+m+1;

a[n][m] được quản lý bởi contro_int+n*m;

Tương tự như thế đối với mảng nhiều hơn 2 chiều

Ví dụ: Sự tương đương giữa mảng 2 chiều và con trỏ

contro_int = (int*) mang_int;

printf ("\nNoi dung cua mang_int ban dau=");

5.4 Con trỏ và tham số hình thức của hàm

Khi tham số hình thức của hàm là một con trỏ thì theo nguyên tắc gọi hàm ta dùng tham số thực tế là 1 con trỏ có kiểu giống với kiểu của tham số hình thức Nếu lúc thực thi hàm ta có sự thay đổi trên nội dung vùng nhớ được chỉ bởi con trỏ tham số hình thức thì lúc đó nội dung vùng nhớ được chỉ bởi tham số thực tế cũng sẽ bị thay đổi theo

Ví dụ : Xét hàm hoán vị được viết như sau :

6 Kiểu tập tin

Các cấu trúc dữ liệu đã xét, lưu trữ và xử lý các mục dữ liệu ở bộ nhớ trong Do đó

có thể truy nhập đến chúng rất nhanh Tuy nhiên dung lượng lưu trữ của bộ nhớ trong

có thể quá nhỏ đối với những danh sách dữ liệu lớn, như danh sách nhân viên và không thể lưu trữ lâu dài Những nhóm dữ liệu như vậy phải được lưu trữ ở bộ nhớ ngoài, gọi

là tập tin (file)

Có 2 loại tập tin :

 File văn bản

 File có cấu trúc truy nhập ngẫu nhiên (File nhị phân)

Việc nhập xuất File văn bản chỉ khác file nhị phân khi xử lý ký tự chuyển dòng (mã 10,

ký hiệu ‘\n’):

 Khi ghi, 1 ký tự xuống dòng ‘\n’ được chuyển thành 2 ký tự CR (Carriage Return_13) và LF (Line Feed_10)

 Khi đọc 2 ký tự liên tiếp CR và LF trên file chỉ cho ta 1 ký tự LF

6.3 Quy tắc làm việc với tập tin:

- Khai báo biến tập tin

- Mở tập tin

- Truy xuất tập tin

- Đóng tập tin

Trong C, việc truy xuất đến 1 file trên đĩa có thể thực hiện bằng các hàm trong STDIO.H thông qua biến con trỏ file

6.3.1 Khai báo biến con trỏ file: FILE *Trỏ File;

Mỗi file đều được đánh dấu kết thúc bởi ký tự có mã 26 Khi sử dụng các hàm

để đọc File, nếu gặp cuối File thì hàm sẽ trả về giá trị –1, có tên là EOF

6.1.2 Mở file: Trỏ File = fopen (char *tên tập tin, char *kiểu);

 Tên tập tin: Bao gồm cả đường dẫn Nếu có lỗi sẽ cho giá trị NULL

 Kiểu: Kết hợp bởi các mã sau nhằm khai báo kiểu tập tin và cách thức truy

xuất tập tin

Kiểu Ý nghiã

“b” Mở tập tin kiểu nhị phân

“t” Mở tập tin kiểu văn bản

“r” Mở để đọc Nếu không có File sẽ báo lỗi

“r+” Mở để sửa

“w” Mở file mới để ghi Nếu file đã có sẽ bị xóa

“w+” Mở file mới đọc hoặc ghi

“a” Mở file để ghi thêm vào cuối file

“a+” Mở file để đọc ghi Nếu file cũ thì nối thêm,nếu không thì tạo mới

- int fclose (FILE *fp); Nếu có lỗi hàm cho EOF ngược lại cho giá trị 0

- int fcloseall ( ); Nếu có lỗi cho EOF nếu không cho số file được đóng

6.2.1 Ghi dữ liệu từ biến ra file văn bản:

 int putc ( int ch, FILE *fp); Ghi lên file 1 ký tự có mã m = ch % 256

Nếu không ghi được sẽ trả về EOF ngược lại trả về ký tự đã ghi

 int fputc (int ch, FILE *fp); như trên

Ví dụ: Xây dựng chương trình tạo tập tin văn bản, trong đó tên tập tin được nhập trên

dòng lệnh Kết thúc khi ấn Ctrl-Z hay F6

int main (int n, char * a[]) //n là số đối số trên dòng lệnh kể cả tên chương trình a[0]

{ FILE *fp; char c; int sobyte=0;

if (n != 2) { puts("Loi cu phap: "); exit(1); }

Chú thích: Biên dịch thành file EXE, trở về dấu nhắc Dos: Taofile D:\LuuTru\Thoca.txt

 int fputs (const char *Str, FILE *fp); Ghi chuỗi Str vào file

Khi thành công hàm trả về ký tự cuối cùng được ghi, ngược lại trả về EOF

Ví dụ:

int main(int n, char * a[]) //n là số đối số trên dòng lệnh kể cả tên chương trình a[0]

{ FILE *fp; char st[80]; int sobyte=0;

if (n != 2) { puts ("Loi cu phap: "); exit(1); }

 int fprintf (FILE *fp, const char *dk, các biểu thức);

Ghi dữ liệu theo khuôn dạng Nếu thành công hàm trả về số byte ghi lên điã, ngược lại trả về giá trị EOF (-1) Ký tự ‘\n’ được ghi thành 2 ký tự CR và LF

Ví dụ: fprintf (fp,”so dinh %d \n”, n);

Ví dụ: Tạo file văn bản chứa một bản nhạc: Lời, tần số, thời gian nghỉ

Ví dụ: Tạo file lưu bảng lượng giác của các góc từ 1 đến 89

6.2.2 Đọc dữ liệu vào biến bộ nhớ:

 int getc (FILE *fp) hoặc int fgetc (FILE *fp)

Đọc 1 ký tự Nếu thành công hàm trả về mã đọc được (0 - 255) Nếu gặp ký tự cuối file (26) hay có lỗi đọc file thì trả về EOF

Chú ý: Trong kiểu văn bản,

- Hàm đọc 1 lượt cả 2 mã 13, 10 và chỉ trả về mã 10

- Khi đọc ký tự kết thúc file (26) hàm trả về EOF

Ví dụ: Đếm số từ xuất hiện trong 1 file văn bản

break;

} else Tu[i++] = ch;

printf ("\n%s",Tu);

}

}

Fclose (fp);

}

 char *fgets (char * Str, int n, FILE *fp);

Đọc 1 chuỗi tối đa n-1 ký tự Hàm trả về địa chỉ vùng chứa chuỗi Nếu có lỗi hoặc gặp cuối file hàm cho giá trị NULL

Hàm sẽ thêm ký tự '\0' vao cuối chuỗi

Ví dụ: Đọc file lượng giác bằng hàm fgets vào một mảng và cho phép sử dụng các phím

mũi tên để duyệt trên danh sách trên màn hình

 int fscanf (FILE *fp, const char *dk, địa chỉ các biến);

Đọc dữ liệu theo khuôn dạng Nếu thành công hàm trả về số Fields đọc được, ngược lại trả về giá trị EOF (-1)

Ví dụ: Đọc file DAGIAC.DAT chứa toạ độ các đỉnh của đa giác Dòng đầu ghi số đỉnh

các dòng sau mỗi dòng ghi tọa độ của 1 đỉnh của đa giác

typedef struct pointtype Polygol[10];

6.5 File truy nhập ngẫu nhiên

Tập tin truy nhập ngẫu nhiên thường dùng lưu trữ các mục dữ liệu cùng kiểu dưới dạng nhị phân như trong bộ nhớ Cho phép truy nhập tuần tự các mục dữ theo thứ

tự lưu trữ và có thể truy nhập trực tiếp đến một mục nào đó trong File bằng cách đặc tả

vị trí của nó

6.5.1 Ghi các mục dữ liệu vào File:

 int fwrite(void *ptr, int sizeofItem, int n, FILE *fp);

Ghi n phần tử ở địa chỉ ptr, mỗi phần tử có kích thước size bytes Hàm trả về số

phần tử thật sự được ghi Sau khi ghi xong đầu đọc sẽ dời đi (n*sizeof(Item)) byte

Ví dụ: Tạo File lưu trữ hồ sơ nhân viên

6.5.2 Đọc các mục dữ liệu trên File:

 int fread (void *ptr, int sizeofItem, int n, FILE *fp);

Đọc n phần tử vào địa chỉ ptr , mỗi phần tử có kích thước size bytes Hàm trả về

số phần số phần tử thật sự đọc được

Ví dụ: Liệt kê danh sách nhân viên

Thuật toán: Duyệt tập tin

(1) Mở file để đọc

(2) Trong khi còn đọc được N nhân viên (đọc chừng 20 nhân viên)

while (N = fread(&nv, sizeof(NhanVien), 20, fp)) > 0) (3) In N nhân viên

6.5.3 Kiểm tra cuối file:

 int feof (FILE *fp);

Hàm cho giá trị khác 0 nếu gặp cuối file sau khi đọc

Ví dụ: while (1)

{ fread(&e,sizeof(Item), 1, fp);

if ( feof( f )) break;

}

6.5.4 Vị trí con trỏ byte:

 long ftell (FILE *fp);

Cho biết con trỏ ở byte thứ mấy của file (tính từ 0) Khi có lỗi hàm trả về –1L

6.5.5 Di chuyển đầu đọc File:

 void rewind (FILE *fp); Chuyển đầu đọc về đầu file

 int fseek (FILE *fp, long sốbyte, int vịtríxuấtphát); chuyển đầu đọc từ vị

trí xuất phát qua 1 số byte về hướng cuối file (sốbyte>0) hay hướng đầu file

(sốbyte<0) Nếu thành công hàm trả về giá trị 0

Vị trí xuất phát có thể nhận các giá trị:

+ SEEK_SET hay 0: xuất phát từ đầu file + SEEK_CUR hay 1: xuất phát từ vị trí hiện hành + SEEK_END hay 2: xuất phát từ cuối file

Ví dụ : Hàm tính số byte trên file (đối với file văn bản ký tự xuống dòng được

tính 2 còn file nhị phân tính 1)

long filesize(FILE *stream)

{ long curpos, length;

6.5.6 Đánh dấu vị trí đầu đọc ghi:

 int fgetpos (FILE *fp, fpos_t *vịtrí);

6.5.7 Quay lại vị trí đã đánh dấu:

 int fsetpos (FILE * fp, fpos_t *vịtrí);

Trong đó: fpos_t tương đương với kiểu long int Nếu thành công trả về giá trị 0

6.5.8 Thêm một số mục dữ liệu vào tập tin:

Thuật toán:

(1) Mở File để thêm

(2) Nhập dữ liệu vào biến bộ nhớ e

(3) Nếu (có nhập) thì ghi biến nhớ vào File

(4) Lặp lại (2) trong khi còn nhập

(5) Đóng File

6.5.9 Sửa Dữ liệu:

Thuật toán:

(1) Mở file để đọc và ghi

(2) Nhập thông tin nhận dạng mục cần sửa

(3) Dời đầu đọc đến mục cần sửa

(4) Ghi nhận vị trí đầu đọc

(5) Đọc mục cần sửa vào biến nhớ

(6) Hiển thi thông tin và cho Nhập dữ liệu mới

(7) Dời đầu đọc về lại vị trí đã ghi nhận

(8) Ghi dữ liệu vào File

{ fread( &e, sizeof(Item), 1, f );

if (e.khóa != Khóa_cần_tìm)

fwrite(&e, sizeof(Item), 1, ftemp);

} (2) Đổi tên tập tin tạm thành tập tin chính

(2.1) Nếu có file ?.BAK thì xóa nó

remove(“ ?.BAK”);

(2.2) Đổi tên ? thành ?.BAK // rename( “? “, “?.BAK”)

(2.3) Đổi tên ?? thành ? // rename( “ ?? “, “?”)

6.5.11 Đổi tên / di chuyển file :

int rename (const char *OldFile, const char *NewFile);

Nếu thành công: Trả về giá trị 0, ngược lại trả về -1

6.5.12 Xóa tập tin:

int remove (const char * path);

Nếu thành công: Trả về giá trị 0, ngược lại trả về -1

* Phương án 2:

Tổ chức thêm vùng tin để đánh dấu sự loại bỏ tạm thời

(1) Tìm và đánh dấu các phần tử cần loại bỏ

 Tìm phần tử cần hủy

 Nếu tìm thấy thì e.dauloaibo = 1

 Ghi trở lại vào File

fseek( f , (long) –sizeof(Item), SEEK_CUR);

fwrite( &e, sizeof(Item), 1, f );

(2) Sau đó mới copy các phần tử không đánh dấu loại bỏ qua tập tin mới

Ưu điểm:

- An toàn dữ liệu

- Tiết kiệm thời gian

- Có thể khôi phục lại các phần tử đã được đánh dấu loại bỏ tạm thời

6.5.13 Trộn File:

Giả sử, có 2 file chứa các mẫu tin, mỗi mẫu tin chứa những thông tin khác nhau

về một đối tượng cần quản lý (Nhân viên) Và hiện đang lưu trữ theo thứ tự của một trường khóa nào đó (MsNV)

Để Trộn 2 file đã sắp thứ tự theo khóa của mẫu tin sao cho file nhận được cũng sắp thứ tự có thể dùng thuật toán sau:

Thuật toán:

input: File1, File2 đã sắp thứ tự

output: File3 cũng sắp thứ tự

Bắt đầu:

(1) Mở File1 và File2 để đọc; File3 để ghi

(2) Đọc phần tử X trong File1 và phần tử Y trong File2

(3) Lặp lại các bước sau cho đến khi kết thúc File1 hay File2

Nếu ( Khóa(X) < Khóa(Y) ) thì

Ghi X vào File3 Đọc mẫu tin mới của X trong File1 Ngược lại

Ghi Y vào File3 Đọc mẫu tin mới của Y trong File2 (4) Nếu chưa kết thúc trong File1, sao tất cả các phần tử còn lại từ File1 sang File3 Nếu chưa kết thúc trong File2, sao tất cả các phần tử còn lại từ File2 sang File3 (5) Đóng các file

Kết thúc

V MỐI QUAN HỆ GIỮA CẤU TRÚC DỮ LIỆU VÀ GIẢI THUẬT

Thực hiện một đề án tin học là chuyển bài toán thực tế thành bài toán có thể giải quyết trên máy tính Một bài toán thực tế bất kỳ đều bao gồm các đối tượng dữ liệu và các yêu cầu xử lý trên những đối tượng đó Vì thế, để xây dựng một mô hình tin học phản ánh được bài toán thực tế cần chú trọng đến hai vấn đề

Các thành phần dữ liệu thực tế đa dạng, phong phú và thường chứa đựng những quan hệ nào đó với nhau, do đó trong mô hình tin học của bài toán, cần phải tổ chức, xây dựng các cấu trúc thích hợp nhất sao cho vừa có thể phản ánh chính xác các dữ liệu

thực tế này, vừa có thể dễ dàng dùng máy tính để xử lý Công việc này được gọi là xây

dựng cấu trúc dữ liệu (Data structure) cho bài toán

Từ những yêu cầu xử lý thực tế, cần tìm ra các giải thuật tương ứng để xác định trình tự các thao tác máy tính phải thi hành để cho ra kết quả mong muốn, đây là bước

xây dựng giải thuật (Algorithm) cho bài toán

Trong một đề án tin học, giải thuật và cấu trúc dữ liệu có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, được thể hiện qua công thức :

Cấu trúc dữ liệu + Giải thuật = Chương trình

BÀI TẬP

1 Viết chương trình giải phương trình bậc 2 : ax2 + bx + c = 0

2 Một máy ATM có n loại tiền L1,L2,…Ln Một người khách cần rút số tiền T đồng từ máy ATM Thiết kế thuật toán cho bài toán trên theo sao cho số tờ tiền người khách nhận được từ máy là ít nhất

3 Cho n loại tiền xu tương ứng với các giá trị k1, k2, , kn xu Thiết kế thuật toán

để đổi T đồng tiền giấy ra tiền xu sao cho số đồng xu cần dùng là ít nhất Cho 1 đồng bằng 100 xu

4 Viế chương trình nhập vào một mảng n số nguyên dương Viết các hàm thực hiện các công viiejc sau :

a Tính tổng các phần tử trong mảng

b Tính tổng các số âm trong mảng

5 Viết chương trình tính tổng, hiệu, tích thương của hai phân số yêu cầu phân

số kết quả phải ở dạng tối giảng